基于SCS-CN模型的紫色土坡地径流预测

作     者：陈正维 刘兴年 朱波 Chen Zhengwei;Liu Xingnian;Zhu Bo

作者机构：四川大学水力学与山区河流开发保护国家重点实验室成都610065 中国科学院山地表生过程与生态调控重点实验室成都610041 中国科学院成都山地灾害与环境研究所成都610041 

出 版 物：《农业工程学报》 (Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering)

年 卷 期：2014年第30卷第7期

页      面：72-81页

核心收录：

学科分类：08[工学] 081501[工学-水文学及水资源] 0815[工学-水利工程] 

基　　金：中国科学院创新团队项目(KZZD-EW-TZ-06) 国家重点基础研究发展计划课题(2012CB417101) 

主　　题：径流 优化 降雨 坡度 SCS-CN模型 修正 径流曲线数 初损系数 

摘      要：地表径流是引起坡面土壤侵蚀的主要动力，对降雨径流进行有效的预测，是紫色土坡地水土保持的基础。SCS-CN模型中的径流曲线数CN和初损系数λ作为主要输入参数对径流模拟精度有重要影响，但在应用于紫色土坡耕地模拟时，却很少进行坡度的调整，而坡度是影响降雨产流的重要因子。该文利用紫色土不同坡度的径流小区，选取2013年的5场降雨产流的实测数据，旨在分析紫色土坡耕地降雨产流量与地表坡度的关系，对现有的基于坡度修正的SCS-CN模型进行适用性评价，并在考虑降雨量影响的基础上对初损系数进行修正。结果表明，次降雨下径流量随坡度的增大而增大，并出现径流影响的临界坡度；经坡度修正后的模型在小降雨事件下的模拟精度较好，但强降雨条件下预测值比实测值均偏大，初损系数λ=0.2适用于紫色土坡地小降雨产流模拟，在强降雨条件下，λ值越大，模型模拟效果越好，当λ=0.3时，修正的模型在紫色土坡地径流模拟效果最理想，此时，模拟值与实测值的平均相对误差为7.42%，模型效率系数达到0.99。而基于坡度调整后的CN值对应坡度6.5＆#176;～25＆#176;依次为78.23、78.45、78.77、79.11、79.47。该研究结果可为紫色土丘陵区降雨径流预测及水土保持提供参考。